Name: assessment of neuromuscular function using percutaneous electrical nerve stimulation
Uploaded: 2015-09-13T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Assessment of Neuromuscular Function Using Percutaneous Electrical Nerve Stimulation at JoVE.com

The authors have no acknowledgements.

الإجراءات التجريبية أوجز حصلت على موافقة الأخلاقية المؤسسي وفقا للإعلان هلسنكي. تم جمع البيانات من أحد المشاركين التمثيلي الذي كان على بينة من الإجراءات وأعطى الموافقة المسبقة عن المكتوب. 1. إعداد الصك <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><l...

تحفيز العصب عن طريق الجلد يمكن القياس الكمي لخصائص عديدة من الجهاز العصبي العضلي ليس فقط لفهم الأساسية للمراقبة وظيفة حركي في البشر صحية، ولكن أيضا لتكون قادرة على تحليل التعديلات حادة أو مزمنة من خلال التعب أو تدريب 17. وهذا مفيد جدا وخصوصا لبروتوكولات مجهد، ح?...

يستخدم بشكل واسع عن طريق الجلد تحفيز العصب الكهربائية لتقييم العصبية والعضلية وظيفة 1. يتكون المبدأ الأساسي لإحداث حافز الكهربائية إلى العصب المحرك الطرفية لتستثير تقلص العضلات. الميكانيكي (قياس عزم الدوران) والكهربية (النشاط electromyographic) ردود تسجل في وقت واحد. عزم الدوران، وسجلت في المفصل النظر فيها، ويتم تقييم باستخدام مقياس العمل. وقد أظهرت electromyographic (EMG) الإشارات المسجلة باستخدام أقطاب سطح لتمثيل نشاط العضلات 2. هذه الطريقة غير الغازية ليست مؤلمة وتنفيذها بسهولة أكبر من التسجيلات في العضل. كل من الأقطاب الكهربائية أحادي وثنائي القطب يمكن استخدامها. وقد تبين تكوين القطب القطب إلى أن تكون أكثر حساسية للتغيرات في نشاط العضلات 3، والتي يمكن أن تكون مفيدة للعضلات الصغيرة. ومع ذلك، فقد ثبت أقطاب القطبين لتكون أكثر فعالية في تحسين ص إشارة إلى الضوضاءATIO 4 و هي الأكثر شيوعا كطريقة لتسجيل وقياس نشاط الوحدة الحركية. فإن المنهجية المبينة أدناه يركز على التسجيلات القطبين. النشاط EMG هو مؤشر على فعالية وسلامة الجهاز العصبي العضلي. استخدام التحفيز العصبي عن طريق الجلد يقدم مزيدا من الإيضاحات وظيفة العصبية والعضلية، والتغيرات في أي مستوى العضلات، والعمود الفقري، أو فوق الشوكي (الشكل 1). <img alt="الشكل 1" src="/files/ftp_upload/52974/52974fig1.jpg" /> الشكل 1: لمحة عامة عن القياسات العصبية والعضلية STIM: تحفيز العصب. EMG: الكهربائي. فال: الطوعي مستوى التنشيط. RMS: جذر متوسط ​​مربع. M الأقصى: القصوى M-سعة الموجة. في بقية، وإمكانية عمل العضلات مجمع، كما دعا M الموجة، هي استجابة قصيرة الكمون لوحظ بعد الحرفية التحفيز، وتمثل كتلة العضلات منفعل من قبل أكتيف المباشر<html> أوجه من المحاور الحركية مما يؤدي إلى العضلات (الشكل 2، رقم 3). M-موجة السعة تزيد مع كثافة حتى تصل إلى القاع من قيمته القصوى. هذا الرد، ودعا M ماكس، تمثل خلاصة متزامن من جميع الوحدات الحركية و / أو إمكانات العمل الألياف العضلية المسجلة في إطار الأقطاب EMG السطحية 5. يستخدم تطور السعة أو موجة منطقة ذروة إلى ذروة لتحديد التعديلات من انتقال العصبية والعضلية 6. تغييرات في ردود الميكانيكية المرتبطة M الموجة، أي ذروة نشل عزم الدوران / القوة، قد يعزى إلى تغيرات في استثارة العضلات و / أو داخل الألياف العضلية (7). وتقدم الجمعية من M ماكس السعة ونشل ذروة عزم الدوران السعة (حزب العمال نسبة / M) مؤشر الكفاءة الكهربائية لعضلة 8، أي الاستجابة الميكانيكية لأمر محرك كهربائي معين. 52974 / 52974fig2.jpg &quot;/&gt; الشكل 2: السيارات والممرات انعكاسية تفعيلها من خلال تحفيز العصب التحفيز الكهربائي لالمختلط (السيارات / الحسي) العصبية (STIM) يؤدي الى الاستقطاب في كل من محور عصبي السيارات والأولى أ ارد اطلاق النار. الاستقطاب من الأولى أ afferents نحو الحبل الشوكي ينشط في العصبون الحركي ألفا، وهذا بدوره يثير رد فعل منعكس-H (المسار 1 + 2 + 3). تبعا لشدة التحفيز، محور عصبي محرك الاستقطاب يثير استجابة العضلات مباشرة: M-موجة (مسار 3). في أقصى كثافة M الموجة، يتم إنشاء تيار أيضا معاكس للمسيرة (3 &#39;) ويصطدم مع كرة ارادي (2). هذا التصادم جزئيا أو كليا يلغي ردا-H لا ارادي. وH-رد الفعل هو استجابة الكهربية المستخدمة لتقييم التغيرات في IA-α العصبون الحركي المشبك 9. يمكن تقييم هذه المعلمة في الراحة أو أثناء الانقباضات الطوعية. يمثل H-المنعكس البديل من منعكس تمتد (الشكل 2، نوmber 1-3). وH-المنعكس ينشط الوحدات الحركية تجنيد monosynaptically التي كتبها الأولى أ مسارات ارد 10،11، ويمكن أن يخضع للتأثيرات الطرفية والمركزية 12. ومن المعروف أن طريقة تستحضر H-العاكسة لديها مصداقية داخل تخضع عالية لتقييم استثارة العمود الفقري في بقية 13،14 وخلال تقلصات متساوي القياس 15. خلال الانكماش الطوعي، وحجم محرك الأقراص العصبي الطوعي يمكن تقييمها باستخدام اتساع إشارة EMG، كميا باستخدام عموما ساحة متوسط ​​الجذر (RMS). يستخدم RMS EMG عادة وسيلة لقياس مستوى الإثارة للنظام المحرك خلال الانكماش الطوعي (الشكل 1). بسبب التباين داخل وبين تخضع 16، RMS EMG لابد من تطبيع باستخدام EMG المسجلة خلال العضلات محددة القصوى الانكماش الطوعي (RMS EMGmax). وبالإضافة إلى ذلك، لأن التغييرات في إشارة EMG قد بمطلوب ه يرجع إلى تغييرات على مستوى الطرفية، وتطبيع باستخدام المعلمة الطرفية مثل M-موجة لتقييم فقط عنصرا مركزيا في إشارة EMG. ويمكن القيام بذلك عن طريق قسمة RMS EMG من السعة القصوى أو RMS Mmax من M-الموجة. التطبيع باستخدام RMS Mmax (أي RMS EMG / RMS Mmax) هو الأسلوب المفضل لأنه يأخذ في الاعتبار احتمال تغيير مدة M-موجة 17. ويمكن أيضا أن يتم تقييم الأوامر الحركية عن طريق حساب مستوى تفعيل الطوعي (VAL). يستخدم هذا الأسلوب أسلوب نشل الاستيفاء 18 عن طريق إضافة والتحفيز الكهربائي في M كثافة كحد أقصى خلال الانكماش الطوعي القصوى. تتم مقارنة عزم الدوران الإضافي الناجم عن تحفيز العصب لنشل التحكم التي تنتجها تحفيز العصب متطابقة في عضلة استرخاء potentiated 19. لتقييم الأقصى فال، وinterpo نشل الأصليتقنية lation صفها ميرتون 18 ينطوي على التحفيز واحد محرف على الانكماش الطوعي. في الآونة الأخيرة، أصبح استخدام التحفيز إقران أكثر شعبية لأن الزيادات عزم الدوران أثار أكبر، اكتشفت بسهولة أكثر، وأقل تغيرا مقارنة مع ردود التحفيز واحدة 20. يوفر VAL مؤشر قدرة الجهاز العصبي المركزي لتفعيل الحد الأقصى للعضلات العاملة 21. حاليا، تقييم VAL باستخدام تقنية نشل الاستيفاء هو الأسلوب الأكثر قيمة لتقييم مستوى تنشيط العضلات 22. وعلاوة على ذلك، وعزم دوران الذروة المقررة باستخدام مقياس العمل هو الأكثر درس بشكل صحيح قوة اختبار المعلمة الاستخدام المعمول بها في مجال البحوث والمرافق الصحية 23. تحفيز العصب الكهربائية يمكن استخدامها في مجموعة متنوعة من مجموعات العضلات (مثل العضلات القابضة الكوع، العضلات القابضة في المعصم، الباسطة في الركبة، والعضلات القابضة أخمصي). ومع ذلك، يجعل الأعصاب الوصول للتقنية صعبة في بعض المجموعات العضلات. العضلات الباسطة أخمصي، وخاصة الرؤوس ربلة (النعلية وgastrocnemii) العضلات، ويتم التحقيق بشكل متكرر في الأدب 24. في الواقع، وتشارك هذه العضلات في الحركة وتبرير المصالح الخاصة. المسافة بين الموقع التحفيز وأقطاب تسجيل تتيح التعرف على موجات أثار مختلفة من الرؤوس الربلية العضلات. الجزء السطحي من العصب الخلفي قصبي في المبأبضية وعدد كبير من مغزل يجعل من الاسهل لتسجيل ردود الفعل المنعكس مقارنة العضلات الأخرى 24. لهذه الأسباب، تركز منهجية لا ارادي تعرض حاليا على مجموعة ثلاثية الرؤوس الربلية العضلات (النعلية والساق). وبالتالي فإن الهدف من هذا البروتوكول هو وصف عن طريق الجلد تقنية تحفيز العصب للتحقيق وظيفة العصبية والعضلية في ربلة ثلاثية الرؤوس.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Biodex dynamometer</td>
			<td>Biodex Medical System Inc., New York, USA</td>
			<td></td>
			<td><a href="http://www.biodex.com/">www.biodex.com</a></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MP150 Data Acquisition System</td>
			<td>Biopac Systems Inc., Goleta, USA</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Acknowledge 4.1.0 software</td>
			<td>Biopac Systems Inc., Goleta, USA</td>
			<td></td>
			<td><a href="http://www.biopac.com/">www.biopac.com</a></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DS7A constant current high voltage stimulator</td>
			<td>Digitimer, Hertfordshire, UK</td>
			<td></td>
			<td><a href="http://www.digitimer.com/">www.digitimer.com</a></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Silver chloride surface electrodes</td>
			<td>Control Graphique Medical, Brie-Comte-Robert, France</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Computer</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1 Cable for connecting the Biodex to the MP150</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1 Cable for connecting the Digitimer to the MP150</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1 Cable for connecting the MP150 to the computer</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

assessment of neuromuscular function using percutaneous electrical nerve stimulation

Percutaneous electrical nerve stimulation is a non-invasive method commonly used to evaluate neuromuscular function from brain to muscle (supra-spinal, spinal and peripheral levels). The present protocol describes how this method can be used to stimulate the posterior tibial nerve that activates plantar flexor muscles. Percutaneous electrical nerve stimulation consists of inducing an electrical stimulus to a motor nerve to evoke a muscular response. Direct (M-wave) and/or indirect (H-reflex) electrophysiological responses can be recorded at rest using surface electromyography. Mechanical (twitch torque) responses can be quantified with a force/torque ergometer. M-wave and twitch torque reflect neuromuscular transmission and excitation-contraction coupling, whereas H-reflex provides an index of spinal excitability. EMG activity and mechanical (superimposed twitch) responses can also be recorded during maximal voluntary contractions to evaluate voluntary activation level. Percutaneous nerve stimulation provides an assessment of neuromuscular function in humans, and is highly beneficial especially for studies evaluating neuromuscular plasticity following acute (fatigue) or chronic (training/detraining) exercise.

زيادة كثافة التحفيز يؤدي إلى تطور مختلف من سعة الاستجابة بين H- وM-الأمواج. في بقية، وH-المنعكس يصل الحد الأقصى لقيمة قبل أن تغيب تماما من إشارة EMG، في حين M موجة يزيد تدريجيا حتى تصل إلى القاع في شدة القصوى (انظر الشكل 4 لتصوير بياني لM-موجة والشكل 6</...

Watch this Scientific Journal Video about Assessment of Neuromuscular Function Using Percutaneous Electrical Nerve Stimulation at JoVE.com

Assessment of Neuromuscular Function Using Percutaneous Electrical Nerve Stimulation

We present a protocol to assess changes in neuromuscular function. Percutaneous electrical nerve stimulation is a non-invasive method that evokes muscular responses. Electrophysiological and mechanical properties of these responses permit the evaluation of neuromuscular function from brain to muscle (supra-spinal, spinal and peripheral levels).

تقييم عصبي عضلي وظيفة عن طريق العصب عن طريق الجلد الكهربائية تحفيز

Percutaneous electrical nerve stimulation is a non-invasive method commonly used to evaluate neuromuscular function from brain to muscle (supra-spinal, ...

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Studying Synaptic Vesicle Pools using Photoconversion of Styryl Dyes

دراسة تجمعات الحويصلة متشابك من الأصباغ باستخدام Photoconversion Styryl

The fusion of synaptic vesicles with the plasma membrane (exocytosis) is a required step in neurotransmitter release and neuronal communication. The ...

Nerve Excitability Assessment in Chemotherapy-induced Neurotoxicity

العصب تقييم الإثارة في العلاج الكيميائي الناجم عن العصبية

Chemotherapy-induced neurotoxicity is a serious consequence of cancer treatment, which occurs with some of the most commonly used chemotherapies1,2. ...

Optogenetic Stimulation of the Auditory Nerve

تحفيز Optogenetic من العصب السمعي

Direct electrical stimulation of spiral ganglion neurons (SGNs) by cochlear implants (CIs) enables open speech comprehension in the majority of implanted ...

A Human-machine-interface Integrating Low-cost Sensors with a Neuromuscular Electrical Stimulation System for Post-stroke Balance Rehabilitation

الإنسان والآلة واجهة دمج مجسات منخفضة التكلفة مع نظام تحفيز الاعصاب الكهربائية لمرحلة ما بعد السكتة الدماغية تأهيل الرصيد

A stroke is caused when an artery carrying blood from heart to an area in the brain bursts or a clot obstructs the blood flow to brain thereby preventing ...

Loading a Calcium Dye into Frog Nerve Endings Through the Nerve Stump: Calcium Transient Registration in the Frog Neuromuscular Junction

تحميل صبغ الكالسيوم إلى نهايات العصب الضفدع من خلال الجذع العصبي: تسجيل الكالسيوم العابر في الضفدع العصبي العضلي تقاطع

One of the most feasible methods of measuring presynaptic calcium levels in presynaptic nerve terminals is optical recording. It is based on using ...

Transcranial Electrical Brain Stimulation in Alert Rodents

تحفيز المخ الكهربائي Transcranial في القوارض التنبيه

Transcranial electrical brain stimulation can modulate cortical excitability and plasticity in humans and rodents. The most common form of stimulation in ...

Chronic Transcranial Electrical Stimulation and Intracortical Recording in Rats

التحفيز الكهربائي Transcranial المزمن وتسجيل إينتراكورتيكال في الفئران

Transcranial electrical stimulation (TES) is a powerful and relatively simple approach to diffusely influence brain activity either randomly or in a ...

Bilateral Assessment of the Corticospinal Pathways of the Ankle Muscles Using Navigated Transcranial Magnetic Stimulation

تقييم الثنائية للممرات كورتيكوسبينال في عضلات الكاحل باستخدام أبحر Transcranial التحفيز المغناطيسي

Distal leg muscles receive neural input from motor cortical areas via the corticospinal tract, which is one of the main motor descending pathway in humans ...

Stimulation Location Determination using a 3D Digitizer with High-Definition Transcranial Direct Current Stimulation

التحفيز تحديد الموقع باستخدام التحويل الرقمي 3D مع عاليه الوضوح جمجمة التحفيز الحالي المباشر

The abundance of neuroimaging data and rapid development of machine learning has made it possible to investigate brain activation patterns. However, ...

3D Kinematic Analysis for the Functional Evaluation in the Rat Model of Sciatic Nerve Crush Injury

3D تحليل الحركية للتقييم الوظيفي في نموذج الفئران من عرق النسا الأعصاب سحق الإصابة

Compared to the Sciatic Functional Index (SFI), kinematic analysis is a more reliable and sensitive method for performing functional evaluations of ...